[发明专利]停车场有效泊位占有率短时预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种停车场有效泊位占有率短时预测方法，属于智能交通系统中智能信息处理技术领域。

背景技术

停车场是否有空余泊位可供停车是驾车者停车选择时最为关注的问题之一。利用停车泊位信息采集技术获得停车场内空余车位的信息并对其进行实时预测是停车诱导信息系统(Parking Guidance and Information System，PGIS)的一项关键技术。比较准确地预测出停车场的空余泊位信息，供系统用户选择停车场时参考，不仅有利于用户合理地安排自己的出行，也有利于交通管理部门对交通的宏观调控。

纳入PGIS的停车泊位主要是指公共停车设施内可供社会车辆停放的车位，被单位或个人长期租用的固定车位不在研究范围之内。因此，本发明采用停车场的有效泊位占有率来直观地描述停车场可供社会车辆利用的泊位情况。停车场的有效泊位占有率，是指正在开放的停车场内未被车辆或其他物品占用，可以用来停放社会车辆的泊位数占总泊位数的比例。

停车场的泊位变化受诸多因素的影响，如停车场类型、所处位置、道路交通流、天气、事件等，多因素的作用造成了有效泊位占有率变化的复杂性和随机性。目前，国内对停车泊位的短时预测大多采用BP神经网络法，虽然该方法具有推导过程严谨、物理概念清晰等优点，但同时存在收敛速度慢，网络参数和训练参数难以确定等缺点。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是根据停车场有效泊位占有率的短时变化特性，提出一种基于小波分析-加权马尔可夫组合模型的停车场有效泊位占有率短时预测方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种停车场有效泊位占有率短时预测方法，包括如下步骤：

(1)从停车场收费管理系统的数据库中抄录车辆到达和离开的时间，从而可统计出不同时间段内进入停车场的车辆数A_i(i＝1，2，…，m，m为时间段个数)和离开停车场的车辆数L_i(i＝1，2，…，m，m为时间段个数)。设停车场总泊位数为R，则各个时间段末的有效泊位数X_i(i＝1，2，…，m)可表示为：X_i＝X_i-1-A_i+L_i，各个时段的有效泊位占有率b_i(i＝1，2，…，m)为：b_i＝X_i/R，从而可以得出停车场有效泊位占有率的时间序列c₀＝{b₁，b₂，…，b_m}。

(2)用小波函数对有效泊位占有率时间序列进行多分辨率的N尺度的分解，分解后得到一个尺度为N的低频系数向量c_N和N个不同尺度下的高频系数向量d₁，d₂，…，d_N；

由于有效泊位占有率预测中用的是离散的时间序列，故引入离散小波变换(DWT)中的二进正交小波变换，并采用快速二进正交小波变换算法(简称Mallat算法)进行小波分解；Mallat算法表示为：n＝0，1，2，…，N，式中，H和G分别为低通滤波器和高通滤波器，N为分解尺度，c₀为原始时间序列；于是可以将原始时间序列分解为高频系数向量d₁，d₂，…，d_N和低频系数向量c_N；